CN117938557A - 局域空间下供电与通信分级融合*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力通信技术领域，提供一种局域空间下供电与通信分级融合***，所述***包括依次连接的光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块，其中：光电总控模块用于向局域空间供电，并向局域空间提供通信通道；光电分控模块用于向局域空间内的第一层级管理单元供电，并向第一层级管理单元提供通信通道；光电分路模块用于向局域空间内的第二层级管理单元供电，并向第二层级管理单元提供通信通道。通过光电总控模块、光电分控模块、光电分路模块向局域空间内不同层级的管理单元提供电力和通信通道，实现供电与通信的分级融合，有利于降低局域空间内的电力和通信设备的成本和资源消耗。

Description

局域空间下供电与通信分级融合***

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种局域空间下供电与通信分级融合***。

背景技术

由于技术发展不同步的原因，在局域空间中，供电与通信一般是相对独立的两套***，以家庭为例，供电方面，强电入户后，再通过各个房间布线，将强电输送到电器附近，电器通过插座等接入电网获取电力；电器自带降压、整流、稳压功能，转换为低压直流电，供电器使用。通信方面，光纤入户后，采用“光猫”等通信设备将光纤信号转化为电信号，通过以太网口与局域空间的无线路由器连接，无线局域网接入点的路由器等通信设备以物联设备的角色连接插座获得电力供应，路由器与入户光纤设备连接，使得局域空间内需要连接互联网的设备可以通过无线信号访问互联网。供电从入户强电箱开始，到贯穿各个房间的布线，以及在端点的插座、电器等接入电网，电器需要内置降压、整流模块，占用了整机成本，且电器的降压、整流、稳压等都需要消耗额外的资源；将以太网作为局域空间信息通信的基础，以太网连接的设备内部都需要包含协议转换模块，将来自于以太网的数据转换为业务相关的数据，也增加了计算资源的消耗和额外的硬件成本。

发明内容

本发明提供一种局域空间下供电与通信分级融合***，用以解决现有的独立的供电与通信***，会增加电力设备和通信设备的成本和资源消耗的缺陷。

本发明提供一种局域空间下供电与通信分级融合***，所述***包括依次连接的光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块，其中：

所述光电总控模块用于向局域空间供电，并向所述局域空间提供通信通道；

所述光电分控模块用于向所述局域空间内的第一层级管理单元供电，并向所述第一层级管理单元提供通信通道；

所述光电分路模块用于向所述局域空间内的第二层级管理单元供电，并向所述第二层级管理单元提供通信通道。

所述光电总控模块包括第一光电转换单元、第一协议适配单元、第一电源转换单元、第一过载保护装置、广域以太网接入口、私域以太网接入口、交流强电接入口、第一直流弱电输出口和第一光信号输出口；其中：

所述广域以太网接入口和所述私域以太网接入口分别与所述第一协议适配单元连接；所述第一光电转换单元一端与所述第一协议适配单元连接，另一端与所述第一光信号输出口连接；

所述交流强电接入口、所述第一电源转换单元、所述第一过载保护装置和所述第一直流弱电输出口依次连接形成第一直流弱电线路。

在一个实施例中，所述光电分控模块包括第二协议适配单元、第二光电转换单元、第三光电转换单元、直流稳压单元、第二过载保护装置、第一光信号接入口、第二光信号输出口、第一直流弱电接入口和第二直流弱电输出口；其中：

所述第一光信号接入口与所述第一光信号输出口连接；所述第一直流弱电接入口与所述第一直流弱点输出口连接；

所述第一直流弱电接入口、所述第二光电转换单元、所述第二协议适配单元、所述第三光电转换单元和所述第二光信号输出口依次连接；

所述第二协议适配单元还与所述第二过载保护装置连接；

所述第一直流弱电接入口、所述直流稳压单元、所述第二过载保护装置和所述第二直流弱电输出口依次连接形成第二直流弱电线路。

在一个实施例中，所述光电分路模块包括第四光电转换单元、第三协议适配单元、第二电源转换单元、第三过载保护装置、第二光信号接入口、第二直流弱电接入口和第三直流弱电输出口；其中：

所述第二光信号接入口与所述第二光信号输出口连接；所述第二直流弱电接入口与所述第二直流弱电输出口连接；

所述第二光信号接入口、所述第四光电转换单元和所述第三协议适配单元依次连接；

所述第二直流弱电输入口、所述第二电源转换单元、所述第三过载保护装置和所述第三直流弱电输出口依次连接形成第三直流弱电线路。

在一个实施例中，所述光电分控模块或所述光电分路模块还包括电力线载波通信单元，所述电力线载波通信单元一端与所述第二协议适配单元或所述第三协议适配单元连接，另一端与所述第二直流弱电线路或所述第三直流弱电线路连接。

在一个实施例中，所述光电总控模块还包括第一融合接口和第一设备管理单元，所述第一融合接口与所述第一协议适配单元连接，所述第一设备管理单元一端与所述第一协议适配单元连接，另一端与所述第一电源转换单元连接；

所述光电分控模块还包括第二融合接口和第二设备管理单元，所述第二融合接口与所述第二协议适配单元连接；所述第二设备管理单元一端与所述第二协议适配单元连接，另一端与所述直流稳压单元连接；所述第二协议适配单元还与所述第二过载保护装置连接；

所述光电分路模块还包括第三融合接口，所述第三融合接口与所述第三协议适配单元连接，所述第三协议适配单元还与所述第三过载保护装置连接；

所述第一融合接口、所述第二融合接口和所述第三融合接口用于连接物联设备，实现所述物联设备的数据传输并向所述物联设备供电；所述第一设备管理单元和所述第二设备管理单元用于管理所述物联设备的权限、协同应用和关系存储，以及采集所述物联设备的工作状态。

在一个实施例中，所述第一协议适配单元、所述第二协议适配单元和所述第三协议适配单元用于进行异种标准的电信号转换；

所述第一过载保护装置、所述第二过载保护装置和所述第三过载保护装置为自恢复熔断体。

在一个实施例中，所述光电总控模块还包括储能管理单元，所述储能管理单元包括储能供电输出口；所述储能供电输出口与所述第一弱电输出口或所述第一融合接口连接。

在一个实施例中，所述光电分控模块和所述光电分路模块均包括多个，所述光电总控模块与多个所述光电分控模块串联；任一所述光电分控模块与多个所述光电分路模块串联。

在一个实施例中，所述***还包括第一分光器和第二分光器；所述第一分光器一端与所述光电总控模块连接，另一端连接有多个所述光电分控模块和/或多个所述光电分路模块；和/或，所述第二分光器一端与所述光电分控模块连接，另一端连接有多个所述光电分路模块。

本发明提供的局域空间下供电与通信分级融合***，通过光电总控模块、光电分控模块、光电分路模块向局域空间内不同层级的管理单元提供电力和通信通道，实现供电与通信的分级融合，有利于降低局域空间内的电力和通信设备的成本和资源消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的局域空间下供电与通信分级融合***的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的光电总控模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的光电分控模块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的光电分路模块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的局域空间下供电与通信分级融合***的结构示意图之二；

图6是本发明实施例提供的光电总控模块与光电分控模块的连接结构示意图；

图7是本发明实施例提供的光电分路模块的另一结构示意图；

图8是本发明实施例提供的局域空间下供电与通信分级融合***的结构示意图之三；

图9是本发明实施例提供的光电分控模块的串联结构示意图；

图10是是本发明实施例提供的局域空间下供电与通信分级融合***的结构示意图之四；

图11是本发明实施例提供的光电分控模块与物联设备的连接结构示意图；

图12是本发明实施例提供的光电分路模块与物联设备的连接结构示意图；

图13是本发明实施例提供的光电分路模块的串联结构示意图；

图14是本发明实施例提供的光电插座的串联结构示意图；

图15是本发明实施例提供的从光电总控模块出发的星形组网示意图；

图16是本发明实施例提供的从光电分控模块出发的星形组网示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图16描述本发明提供的局域空间下供电与通信分级融合***。

需要说明的是，本发明提供的局域空间下供电与通信分级融合***各实施例涉及的关键术语，主要包括：

局域空间：局域空间指的是局限于特定物理空间内的，并且作为同一个管理单元存在的空间。例如：包含了一个或者多个房间的一个家庭、包含了一个或者多个家庭的一个社区、包含了一个或者多个房间的一栋写字楼、包含了一栋或者多栋写字楼的一个园区。局域空间是相对的，因为基于对不同层级的电力供给和信息通信的管理需要，一个家庭、一个社区、一栋写字楼、一个园区均可以作为一个局域空间。

管理单元：在局域空间内，圈定一定范围的空间，进行统一的供电、通信基础设施规划与建设，并且该空间对外呈现统一的电力及通信管理接口，这样的空间称为一个管理单元。管理单元是相对的，例如：在社区这个局域空间内，一个家庭可以是一个管理单元；在家庭这个局域空间内，一个房间可以是一个管理单元；在房间这个局域空间，一组办公桌可以是一个管理单元。

物联设备：部署在管理单元中，使用管理单元提供的供电和通信管理接口，执行自身业务功能的设备。例如：显示器、传感器、灯、摄像头等。部署于同一管理单元的物联设备，相互之间可以协同工作。

传统电器：只需要供电，不需要数据通信的电器。

融合接口：对物联设备既提供电力供应，又提供数据传输的能力。数据传输可以是电信号也可以是光信号。融合接口通过协议适配，能够转化为设定的既支持供电，又支持数据传输的标准，例如：IEEE 802.3af标准支持的POE(Power Over Ethernet)，或者USB3.0OTG(On-The-Go)接口，或者PCIe(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)接口等，对外形成物联设备“插座”。

私域环境：由局域空间的上级管辖的，在局域空间之外的其他管理单元。例如：从管理单元的角度，家庭的上级是社区。一个社区中，本家庭之外的其他家庭、商铺、管理处等为私域环境。

交流强电：公共电网提供的市电，例如220V交流电。

直流弱电：适配普通电器正常工作所需要的低压直流电，结合在局域空间电线传输造成的衰减，综合定义在局域空间建立直流电网所需要的规格。例如48V、36V直流电。

光电：“光”指的是基于光纤的光通信，“电”分别指直流弱电供电、基于直流弱电的载波通信。

BOSA:Bi-Directional Optical Sub-Assembly,光发射接收组件。

分光器：是光纤链路中最重要的无源器件之一，具有多个输入端和多个输出端，一个分路器有M个输入端和N个输出端用M*N表示。而将多路光信号合为一路的器件称为合成器。

参照图1，图1为本发明提供的局域空间下供电与通信分级融合***的***结构示意图，基于图1，本发明提供的局域空间下供电与通信分级融合***，包括依次连接的光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块，其中：

光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块分别部署于局域空间内不同层级的管理单元，用于向不同层级的管理单元供电和提供通信能力。具体地，光电总控模块用于向局域空间供电，并向局域空间提供通信通道；光电分控模块用于向局域空间内的第一层级管理单元供电，并向第一层级管理单元提供通信通道；光电分路模块用于向所述局域空间内的第二层级管理单元供电，并向所述第二层级管理单元提供通信通道。

进一步地，光电总控模块用于获取局域空间所需的电力供应，将交流强电转化为直流弱电，为局域空间的物联设备提供电力；同时，负责建立局域空间与外界(私域和广域)的通信通道。光电分控模块从光电总控模块获得电力供应，并且向光电分路模块供应电力；同时，连接光电总控模块与光电分路模块的通信通道。光电分路模块从光电分控模块获得电力供应，并且向物联设备供电和数据通信能力。

优选地，在局域空间的管理单元的层级架构简单的情况下，光电总控模块可以直接与光电分路模块连接。可以理解的是，在不同层级的管理单元中，光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块依次串联，光电总控模块负责局域空间与外界的电力和通信连接；光电分控模块负责局域空间内每个第一层级管理单元与其他同层级管理单元或者与上一层级管理单元的电力和通信连接；光电分路负责向局域空间内第二层级管理单元内的物联设备或者传统电器提供连接端点。

根据局域空间内的管理单元的分级情况，可以把光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块等不同的管理模块部署到不同层级的管理单元中。当局域空间内的管理单元的分级情况简单时，可以根据管理单元的实际分级情况，将光电分路模块与光电总控模块直接连接；或者，当局域空间内的管理单元的分级情况复杂时，可以根据管理单元的实际分级情况，对光电分控模块和/或光电分路模块进行更多的层级划分，例如多层光电分控模块进行级联，在此不作具体限定。

在本实施例中，通过光电总控模块、光电分控模块、光电分路模块向局域空间内不同层级的管理单元提供电力和通信通道，实现供电与通信的分级融合，有利于降低局域空间内的电力和通信设备的成本和资源消耗。

优选地，参照图2，图2为光电总控模块的结构示意图，基于图2，光电总控模块包括第一光电转换单元即光电转换单元A、第一协议适配单元即协议适配单元A、第一电源转换单元即电源转换单元A、第一过载保护装置即过载保护装置A、广域以太网接入口P1.1、私域以太网接入口P1.2、交流强电接入口P1.3、第一直流弱电输出口P1.5和供电与数据融合接口P1.6。其中，广域以太网接入口P1.1和私域以太网接入口P1.2分别与协议适配单元A连接；光电转换单元A一端与协议适配单元A连接，另一端与第一光信号输出口P1.4连接；交流强电接入口P1.3、电源转换单元A、过载保护装置A和第一直流弱电输出口P1.5依次连接形成第一直流弱电线路。

进一步地，光电总控模块还包括第一融合接口P1.6和第一设备管理单元，第一设备管理单元即设备管理单元A，融合接口P1.6为供电与数据融合接口；供电与数据融合接口P1.6与协议适配单元A连接，设备管理单元A一端与协议适配单元A连接，另一端与电源转换单元A连接。

关于光电总控模块中的各个接口，广域网以太网接入口P1.1：通常来源于运营商的光纤入户后，通过ONU设备将光信号转化为电信号，并使用以太网接口输出电信号；私域网以太网接入口P1.2是光/电信号形式的接口；交流强电输入接口P1.3可用于获取市电的交流强电；光信号输出接口P1.4供光电分控模块的光信号输入接口连接，与光电分控模块建立通信通道；直流弱电输出接口P1.5供光电分控模块的直流弱电输入接口连接，用于向光电分控模块供电；供电与数据融合接口P1.6用于向物联设备供电、提供数据通信能力，该供电与数据融合接口为可选接口。协议适配单元A设有与光电转换单元A适配的电信号接口。

在光电总控模块中，协议适配单元A用于实现异种标准的电信号转换；在光电总控模块中，以太网电信号从P1.1接口以及P1.2接口获得，经过转化后，形成光电转换单元所需的电信号；光电转换单元可以实现光信号与电信号之间的双向转换，通过P1.4接口向光电分控模块提供光信号；电源转换单元A可以将交流强电(市电)经过降压、整流、稳压等处理，变为直流弱电，经过过载保护装置A，通过P1.5接口向光电分控模块提供直流弱电；优选的，在光电总控模块、光电分控模块、光电分路模块之间，采用统一规格的直流电压，而光电分路模块向物联设备或者传统电器供电，可以提供多种规格的直流电压和/或直流电流；过载保护装置A串联在电源转换单元A和P1.5接口之间，当电流强度超过预设值，过载保护装置A从导通状态变为断开状态，设置在光电总控模块中的过载保护装置A，提供了光电总控模块所辖管理单元与外部供电断开的能力，保障了外部电力供应的安全。优选的，该过载保护装置A是自恢复熔断体，如具有自恢复能力的保险丝等；在光电总控模块的管理范围内，连接有多个物联设备，包括与外网对接和构成内部光电网络的设备、电源转换设备、储能设备、直流载波通信设备、执行特定业务功能的物联设备等，设备管理单元A具有计算和数据存储能力，用于管理物联设备的注册、发现、设备访问权限、设备驱动等。

优选地，参照图3，图3为光电分控模块的结构示意图，基于图3，光电分控模块包括第二协议适配单元即协议适配单元B、第二光电转换单元即光电转换单元B1、第三光电转换单元即光电转换单元B2、直流稳压单元、第二过载保护装置即过载保护装置B、第一光信号接入口P2.1、第二光信号输出口P2.4、第一直流弱电接入口P2.2和第二直流弱电输出口P2.5；其中：第一光信号接入口P2.1与第一光信号输出口P1.4连接；第一直流弱电接入口P2.2与第一直流弱点输出口P1.5连接；第一光信号接入口P2.1、光电转换单元B1、协议适配单元B、光电转换单元B2第二光信号输出口P2.4依次连接；协议适配单元B还与过载保护装置B连接；第一直流弱电接入口P2.2、直流稳压单元、过载保护装置B和第二直流弱电输出口P2.5依次连接形成第二直流弱电线路。

进一步地，光电分控模块还包括第二融合接口和第二设备管理单元，第二融合接口即供电与数据融合接口P2.3，第二设备管理单元即设备管理单元B。供电与数据融合接口P2.3与协议适配单元B连接；设备管理单元B一端与协议适配单元B连接，另一端与直流稳压单元连接；协议适配单元B还与过载保护装置B连接。

在光电分控模块中，光信号接入口P2.1与光电总控模块的P1.4接口连接，或者与其他光电分控模块的光通信接口连接，建立光通信的通道；直流弱电接入口P2.2与光电总控模块的P1.5接口连接，或者与其他光电分控模块的直流弱电输出接口连接，获得直流弱电供应；供电与数据融合接口P2.3用于向物联设备提供供电和数据通信能力，该接口为可选接口；光信号输出口P2.4与其他光电分控模块或者光电分路模块的光信号输入接口连接，建立光通信的通道；直流弱电输出口P2.5与其他光电分控模块或者光电分路模块的直流弱电输入接口连接，提供直流弱电供应。

进一步地，光电转换单元B用于实现光信号与电信号之间的双向转换；协议适配单元B用于将光电转换单元B输出的电信号转化为“供电与数据融合接口”所需的数据格式，并且通过与过载保护装置B连接的接口获得直流电源，向物联设备供电；在光电分控模块的管理范围内，连接有多个物联设备，包括构成内部光电网络的设备、直流载波通信设备、电源转换设备、执行特定业务功能的物联设备等，设备管理单元B用于管理物联设备的协同应用、物联设备的权限、物联设备的关系存储，以及采集物联设备的工作状态；直流稳压单元对输入的直流弱电进行稳压等操作，向其他光电分控模块或者光电分路模块输出稳定的直流电源；过载保护装置B串联在电源转换单元B和P2.5接口之间，当流过的电流强度超过预设值，过载保护装置B从导通变为断开状态，设置在光电分控模块中的过载保护装置B，提供了光电分控模块所管辖的管理单元与上级供电模块(供电来源)的断开能力，保障了上级以及同级光电分控模块的用电不受影响。优选的，该过载保护装置B是自恢复熔断体，例如具有自恢复能力的保险丝等。

优选地，参照图4，图4为光电分路模块的结构示意图，基于图4，光电分路模块包括第四光电转换单元即光电转换单元C、第三协议适配单元即协议适配单元C、第二电源转换单元即电源转换单元C、第三过载保护装置即过载保护装置C、第二光信号接入口P3.1、第二直流弱电接入口P3.2和第三直流弱电输出口P3.4；其中：第二光信号接入口P3.1与第二光信号输出口P2.4连接；第二直流弱电接入口P3.2与第二直流弱电输出口P2.5连接；第二光信号接入口P3.1、光电转换单元C和协议适配单元C依次连接；第二直流弱电输入口P3.2、电源转换单元C、过载保护装置C和第三直流弱电输出口P3.4依次连接形成第三直流弱电线路。

进一步地，光电分路模块还包括第三融合接口，即供电与数据融合接口P3.3，用于连接物联设备，实现所述物联设备的数据传输并向所述物联设备供电；供电与数据融合接口P3.3与协议适配单元C连接，协议适配单元C还与过载保护装置C连接。

在光电分路模块中，光信号输入口P3.1与光电分控模块的P2.4接口连接，建立光通信通道；直流弱电输入口P3.2与光电分控模块的P2.5接口连接，获得直流弱电供应；供电与数据融合接口P3.3向物联设备提供供电和数据通信能力；直流弱电输出口P3.4向传统电器提供直流弱电电源。进一步地，光电转换单元C用于实现光信号与电信号之间的双向转换；协议适配单元C用于将光电转换单元C输出的电信号转化为“供电与数据融合接口P3.3”所需的数据格式，并通过与过载保护装置C的连接获得直流电源，对物联设备供电；电源转化单元C对输入的直流弱电进行稳压、变压、限流等，向物联设备输出多种规格的直流电源，例如：5V/2A，12V/2A，36V/10A等；过载保护装置C串联在电源转换单元C和P3.4接口之间，当流过的电流强度超过预设值，过载保护装置C从导通变为断开状态，设置在光电分路模块中的过载保护装置C，使得用电超负荷的保护仅限于光电分路模块对应的插座，保障光电分路模块之外的其他光电分路模块不受影响。优选的，过载保护装置C是自恢复熔断体，例如具有自恢复能力的保险丝等。

需要说明的是，光电总控模块中的协议适配单元A设有与光电转换单元A适配的电信号接口A1.1；光电分控模块中的协议适配单元B设有与光电转换单元B适配的电信号接口B1.1，以及与过载保护装置B适配的电信号接口A2.1；光电分路模块中的协议适配单元C设有与光电转换单元C适配的电信号接口C1.1，以及与过载保护装置C适配的电信号接口A3.1。

在一个实施例中，光电分控模块和光电分路模块均包括多个，参照图5，所光电总控模块与多个光电分控模块串联，即光电总控模块与光电分控模块1至光电分控模块N串联；任一光电分控模块与多个光电分路模块串联，即光电分控模块1与N个光电分路模块串联，N个光电分路模块即光电分路模块1.1至光电分路模块1.N，可以理解的是，光电分控模块2可以与m个光电分路模块串联，m个光电分路模块即光电分路模块2.1至光电分路模块2.m；光电分控模块N可以与M个光电分路模块串联，M个光电分路模块即光电分路模块N.1至光电分控模块N.M。其中，m、M、N均为正整数，m、M、N可以相同也可以不同，在此不作具体限定。

在一较佳的实施方式中，光电总控模块中还可以包括储能管理单元，该储能管理单元包括储能供电输出口，储能供电输出口可以与第一弱电输出口P1.5连接，或者与供电与数据融合接口P1.6连接。参照图6，图6为本发明实施例提供的局域空间下供电与通信分级融合***的局部结构示意图，储能管理单元与供电与数据融合接口P1.6连接，第一直流弱电输出口P1.5与N个光电分控模块及供电与数据融合接口P1.6串联，使用市电供电时，电源转换单元A通过P1.5接口对局域空间提供电力，电力流经各个光电分控模块节点。当使用储能供电时，则断开P1.5接口提供的电力，改为由P1.6接口供电。可以理解的是，也可以统一由P1.5接口对局域空间进行供电，在光电总控模块内部，根据是否切换为储能供电，将储能的输出端口与P1.5接口联通，断开P1.5接口对市电的输出。

进一步地，储能管理单元用于存储电能、释放电能和电能管理，存储电能例如使用化学能蓄电池，将电能转化为化学能存储起来；氢燃料电池，将电能转化为氢能存储起来；储能管理单元存储的电能主要来源于本地的清洁能源，例如太阳能、风能等。储能管理单元释放电能时，将存储的能量转化为电能释放出来，输出直流弱电，向局域空间进行供电。储能管理单元管理存储的电能时，主要是柔性调节电能的存储和使用，例如晚间市电价格便宜时通过电源转换单元A、储能管理单元向储能电池充电；白天市电价格高的时候，使用储能电池向局域空间供电；在市电断开时自动切换储能电池向局域空间供电等。

再进一步地，光电分控模块或光电分路模块中，还可以包括电力线载波通信单元，参照图7所示的光电分路模块的另一结构示意图，电力线载波模块与协议适配单元相连，实现连接广域网的数据通信；电力线载波通信单元还与光电分路模块的直流弱电线路相连，实现调制的数据在直流线路上传输。基于电力线载波通信单元实现的P1接口既可以提供直流弱电供电，也可以提供电力线载波的数据通信能力。例如，电力线载波转WiFi设备连接在P1接口上，即可实现物联设备通过WiFi接入，以电力线载波方式与其他物联设备/互联网设备进行数据通信。可选的，电力线载波通信单元还可用于物联设备数据通信的权限管理，例如，数据通信只能局限于局域空间内，或者局限于特定的一光电分控模块内的物联设备之间。

优选地，基于光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块的上述结构，光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块串联时的结构如图8所示。以家庭作为局域空间为例，光电总控模块部署于入户控制箱，通过P1.3接口接收市电，将市电转化为直流弱电并通过P1.5输出；通过P1.1接口连接互联网接入终端设备(例如“光猫”)，将互联网接入终端设备输出的以太网电信号转换为光信号，并通过P1.4接口输出。光电分控模块1部署于家庭的一个房间，通过P2.1接口接入了数据通信光信号，通过P2.2接口接入了直流弱电，然后通过P2.4接口输出光信号，通过P2.5接口输出直流弱电。光电分路模块1是部署于该房间内的插座，通过P3.1接口获得了光信号，在内部转换为电信号，通过P3.3接口向物联设备开放；通过P3.2接口获得直流弱电，从P3.4接口向传统电器供电。

进一步地，以家庭作为局域空间为例，一个家庭有多个房间，每个房间作为第一层级管理单元都部署一个光电分控模块，各个分控模块采取串联的方式连在一起，使得光信号、弱电信号能够传输到每个房间，多个光电分控模块串联时的结构如图9所示。当局域空间内的管理单元的层级结构简单时，光电总控模块可以直接与光电分路模块连接，如图10所示，或者仅与光电分控模块连接。参照图11所示的物联设备与光电分控模块的连接结构示意图，在局域空间内没有部署光电分路模块的情况下，光电分控模块可以通过供电与数据融合接口P2.3，向物联设备提供数据传输能力和直流弱电，供物联设备联网正常工作。参照图12所示的物联设备与光电分路模块的连接结构示意图，在局域空间内部署光电分路模块的情况下，光电分路模块可以通过供电与数据融合接口P3.3向物联设备提供数据传输能力，通过直流弱电输出口P3.4向传统电器或物联设备提供直流弱电，供传统电器和物联设备联网正常工作。

在局域空间中，光电分路模块通常以光电插座的形态部署于管理单元中，可以向显示屏等需要数据通信的物联设备提供通信能力，也可以向需要电源的传统电器供电。参照图13，同样以家庭作为局域空间为例，在一个房间内部署了多个光电分路模块，多个光电分路模块通过串联方式连接，只要端头的光电分路模块从房间的光电分控模块获得了光信号和直流弱电供电，那么串联在一起的各个光电分路模块都能获得光信号和直流弱电。

优选地，光电总控模块、光电分控模块、光电分路模块均包括供电与数据融合接口，该接口都可以光电插座的形式部署在局域空间中。参照图14所示的串联的一组供电与数据融合接口(即光电插座)的结构示意图，在图14中，光电插座1从光电分控模块中获得直流弱电，然后通过光电插座互联，把直流弱电传递给其他光电插座。如果断开光电插座1的直流弱电输入，则任意光电插座获取直流弱电的电力供应时，其他光电插座都可以获得直流弱电，进而对局域空间管理单元内的物联设备提供电力输出。

其中，光电插座1断开直流弱电输入的方式有多种，例如，在光电插座1中设置开关部件，该开关部件可以通过手动断开，也可以由上级断电触发自动断开。同理，一个光电分控模块可管辖多个光电分路模块，正常情况下，光电分控模块从光电总控模块(或者串联在一起的其他光电分控模块)获得直流弱电。当出现异常时致使光电分控模块失去直流弱电输入，则可以在该光电分控模块管辖的光电插座中***移动电源，则该光电分控模块所管辖的所有光电插座均可以获得直流弱电供应。

在一个实施例中，本发明实施提供的局域空间下供电与通信分级融合***还包括分光器，该分光器包括一个或多个，光电总控模块可以通过一对多光分器，将光信号传递给多个下游模块(即光电分控模块或者光电分路模块)。为实现双向光通信，可采用多个分光器，例如一个分光器负责把光信号从光电总控模块分配到下游模块，另一个分光器作为合成器可以将下游光信号汇聚到光电总控模块。在本实施例中，分光器包括多个，其中，一分光器一端与光电总控模块连接，另一端与多个光电分控模块和/或多个光电分路模块连接，参照图15所示的从光电总控模块出发的星形组网示意图，在图15中，分光器一端与光电总控模块连接，另一端与光电分控模块1、光电分控模块2、光电分路模块1和光电分路模块2分别连接。进一步地，参照图16所示的从光电分控模块出发的星形组网示意图，另一分光器一端与光电分控模块连接，另一端与多个光电分路模块连接，多个光电分路模块包括光电分路模块1、光电分路模块2和光电分路模块3。

在局域空间内，光电总控模块、光电分控模块、光电分路模块通过预设的光电接口连接在一起，可适应局域空间不同规模的供电和数据通信需要。进一步地，在局域空间内以低压直流供电，无需物联设备内置降压、整流、稳压等模块，降低了物联设备的成本；供电与数据融合接口可以转换为多种语义相关的接口，使得物联设备可以聚焦自身功能的实现，而不必考虑以太网接口的实现，降低了物联设备的成本；并且，通过光电分控模块、光电分路模块接入的功能各异的物联设备，通过设备管理单元对物联设备进行管理，使得局域空间内的物联设备可以充分发挥联动能力。

以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述***包括依次连接的光电总控模块、光电分控模块和光电分路模块，其中：

所述光电总控模块用于向局域空间供电，并向所述局域空间提供通信通道；

所述光电分控模块用于向所述局域空间内的第一层级管理单元供电，并向所述第一层级管理单元提供通信通道；

所述光电分路模块用于向所述局域空间内的第二层级管理单元供电，并向所述第二层级管理单元提供通信通道。

2.根据权利要求1所述的局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述光电总控模块包括第一光电转换单元、第一协议适配单元、第一电源转换单元、第一过载保护装置、广域以太网接入口、私域以太网接入口、交流强电接入口、第一直流弱电输出口和第一光信号输出口；其中：

所述广域以太网接入口和所述私域以太网接入口分别与所述第一协议适配单元连接；所述第一光电转换单元一端与所述第一协议适配单元连接，另一端与所述第一光信号输出口连接；

所述交流强电接入口、所述第一电源转换单元、所述第一过载保护装置和所述第一直流弱电输出口依次连接形成第一直流弱电线路。

3.根据权利要求2所述的局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述光电分控模块包括第二协议适配单元、第二光电转换单元、第三光电转换单元、直流稳压单元、第二过载保护装置、第一光信号接入口、第二光信号输出口、第一直流弱电接入口和第二直流弱电输出口；其中：

所述第一光信号接入口与所述第一光信号输出口连接；所述第一直流弱电接入口与所述第一直流弱点输出口连接；

所述第一直流弱电接入口、所述第二光电转换单元、所述第二协议适配单元、所述第三光电转换单元和所述第二光信号输出口依次连接；

所述第二协议适配单元还与所述第二过载保护装置连接；

所述第一直流弱电接入口、所述直流稳压单元、所述第二过载保护装置和所述第二直流弱电输出口依次连接形成第二直流弱电线路。

4.根据权利要求3所述的局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述光电分路模块包括第四光电转换单元、第三协议适配单元、第二电源转换单元、第三过载保护装置、第二光信号接入口、第二直流弱电接入口和第三直流弱电输出口；其中：

所述第二光信号接入口与所述第二光信号输出口连接；所述第二直流弱电接入口与所述第二直流弱电输出口连接；

所述第二光信号接入口、所述第四光电转换单元和所述第三协议适配单元依次连接；

所述第二直流弱电输入口、所述第二电源转换单元、所述第三过载保护装置和所述第三直流弱电输出口依次连接形成第三直流弱电线路。

5.根据权利要求4所述局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述光电分控模块或所述光电分路模块还包括电力线载波通信单元，所述电力线载波通信单元一端与所述第二协议适配单元或所述第三协议适配单元连接，另一端与所述第二直流弱电线路或所述第三直流弱电线路连接。

6.根据权利要求4所述的局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述光电总控模块还包括第一融合接口和第一设备管理单元，所述第一融合接口与所述第一协议适配单元连接，所述第一设备管理单元一端与所述第一协议适配单元连接，另一端与所述第一电源转换单元连接；

所述光电分控模块还包括第二融合接口和第二设备管理单元，所述第二融合接口与所述第二协议适配单元连接；所述第二设备管理单元一端与所述第二协议适配单元连接，另一端与所述直流稳压单元连接；所述第二协议适配单元还与所述第二过载保护装置连接；

所述光电分路模块还包括第三融合接口，所述第三融合接口与所述第三协议适配单元连接，所述第三协议适配单元还与所述第三过载保护装置连接；

所述第一融合接口、所述第二融合接口和所述第三融合接口用于连接物联设备，实现所述物联设备的数据传输并向所述物联设备供电；所述第一设备管理单元和所述第二设备管理单元用于管理所述物联设备的权限、协同应用和关系存储，以及采集所述物联设备的工作状态。

7.根据权利要求4所述的局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于：

所述第一协议适配单元、所述第二协议适配单元和所述第三协议适配单元用于进行异种标准的电信号转换；

所述第一过载保护装置、所述第二过载保护装置和所述第三过载保护装置为自恢复熔断体。

8.根据权利要求2所述的局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述光电总控模块还包括储能管理单元，所述储能管理单元包括储能供电输出口；所述储能供电输出口与所述第一弱电输出口或所述第一融合接口连接。

9.根据权利要求1所述的局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述光电分控模块和所述光电分路模块均包括多个，所述光电总控模块与多个所述光电分控模块串联；任一所述光电分控模块与多个所述光电分路模块串联。

10.根据权利要求9所述的局域空间下供电与通信分级融合***，其特征在于，所述***还包括第一分光器和第二分光器；所述第一分光器一端与所述光电总控模块连接，另一端连接有多个所述光电分控模块和/或多个所述光电分路模块；和/或，所述第二分光器一端与所述光电分控模块连接，另一端连接有多个所述光电分路模块。